基于AT89S52单片机的温湿度检测仪-毕业设计

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温湿度检测仪总体技术方案

温湿度作为环境中的两项重要参数，在很多方面都起着重要的作用。本文中的基于AT89S52单片机的湿度检测仪就是针对这一需求而设计的。它综合运用了现代检测技术、数据处理和通信技术以及LCD显示技术，可以实时、准确、稳定的测量环境中的温度和相对湿度。在此设计过程中，本设计综合分析了不同用户在不同场合的不同需求，经研究之后，采用了AT89S52单片机为核心控制器件，A/D0809转换器以高灵敏度温度传感器和湿度传感器为数据获取元件的方案。该设计主要分为硬件设计和软件部分的设计，下面先总体介绍设计的性能指标和软硬件的总体设计方案。

§1.1 温湿度检测仪的主要性能指标及其工作原理

§1.1.1 性能指标

1. 相对湿度测量精度和范围： ±5%，检测范围0~100%； 2. 温度测量精度： ±1℃，检测范围0~100℃； 3. 温湿度上下限设定范围：20~100，0~20； 4. LCD实时显示； 5. 电源：DC5V±10%；

6. 工作环境温度≤90℃ ，工作环境湿度≤90%； §1.1.2

温湿度检测仪的工作原理

加载有相应程序的AT89S52单片机定时采集温度传感器信号和相对湿度测量电路电压输出信号此电压由两位数码管显示出来，从而获得温度和相对湿度数据，分别将这些数据存储于数据存储器中，用户可根据需要设定温湿度上下限值，若单片机采集的数据超限便会报警。温湿度上下限显示和当前显示都由LCD12864显示屏显示，可通过键盘电路来选择检测湿度或者检测温度。

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§1.2 温湿度检测仪的硬件设计总体结构方案

该检测仪采用AT89S52单片机为核心，整个硬件系统分为以下几个部件，具

体

如

图

1-1

所

示

：

电源部分 A T 8 9 键盘扫描 温度检测 S 5 1 LCD显示 报警装置 湿度检测

图1-1 硬件电路框图

温度检测电路由传感器DS18B20和电阻构成，电阻接在电源和数据线之间,因为DS18B20是单总线温度传感器，数据线是漏极开路，如果DS18B20没接电源，则需要数据线强上拉，给DS18B20供电；如果DS18B20接有电源，则需要一个上拉即可稳定的工作，在经过单片机应用软件处理得到环境温度。

湿度测量电路由0809A/D转换器和湿敏电阻组成，湿敏电阻阻值随环境相对湿度的变化而变化，从而导致其两端电压的变化变化，由0809A/D把模拟量转换成数字量，单片经过软件处理后，获得相对电压值和湿度值。

键盘输入电路与LCD显示电路实现人机对话的功能。ISP接口电路与PC机的联接，实现下载程序等通讯功能。

§1.3 温湿度检测仪应用软件系统的设计方案

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该仪表的系统程序设计采用模块化的程序设计方法，其结构见图1-2：

主程序 温度检测 存储程序 LCD显示 湿度检测 键盘扫描 温度读取 温度显示 湿度转换 湿度显示

图1-2 软件设计模块图

检测仪的应用软件系统包括：主程序模块、温度检测模块、相对湿度检测模块、掉电存储模块，键盘和显示模块等。

主程序的内容包括：主程序的起始地址，中断服务程序的起始地址，有关内存单元及相关部件的初始化和一些子程序相互调用，主程序是整个程序的框架，决定了检测仪的工作性能。

温度检测模块实现对湿度数据的存储 、显示。储、显示；相对湿度检测模块主要是完成测湿度电路所得电压与实际湿度的转换，和对湿度数据的存

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键盘、显示模块完成检测仪的检测数据的显示功能，反映出要检测的的数据。

§1.4 温湿度检测仪AT89S52单片机电路的设计

At89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于 常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统 可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻 辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器 8K 字节在系统可编程 Flash AT89S52

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